南希-格蕾絲羅曼太空望遠鏡的外筒組件在美國太空總署戈達德太空飛行中心接受了嚴格的離心機測試。這個關鍵部件的設計目的是穩定溫度和防止雜散光，由於其體積龐大，因此分部件進行了測試。 測試使其承受的壓力超過地球引力的七倍，以確保其能夠承受太空的極端條件。

南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的外筒組件在美國宇航局戈達德太空飛行中心接受了高速和重力下的耐久性測試，確保其為2025年的太空任務做好準備。 圖片來源：美國太空總署戈達德太空飛行中心

美國太空總署南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡的一個關鍵部件最近在馬裡蘭州格林貝爾特的美國太空總署戈達德太空飛行中心進行了離心機測試。 這個天文台的關鍵部件被稱為外筒組件，它幫助望遠鏡保持穩定的溫度，並保護其免受雜散光的影響。

兩階段自旋試驗是在一個巨大的圓形試驗室內進行的。 一個重達600000 磅（272000 公斤）的巨大鋼臂橫跨整個房間，固定在地板中央的一個巨大旋轉軸承上。

測試本身就像一個流行的嘉年華遊樂設施的複雜版本，旨在對乘坐者施加離心力——在這種情況下，是對羅曼望遠鏡的外罩施加離心力。 它每分鐘旋轉18.4 圈。 這聽起來似乎不多，但它產生的力相當於地球引力的七倍多一點，即7 g，並使組件以每小時80 英里的速度旋轉。

這個被稱為外筒組件的結構將環繞並保護美國宇航局的南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡，使其免受可能幹擾其觀測的雜散光的影響。 在這張照片中，工程師們正在準備測試組件。 圖片來源：NASA/Chris Gunn

“我們無法在離心機中對整個外筒組件進行整體測試，因為它太大了，房間裡放不下，”戈達德的組件產品設計負責人傑伊-帕克（Jay Parker）說。 該結構高約17 英尺（5 公尺），寬約13.5 英尺（4 公尺）。 “它的設計有點像高蹺上的房子，所以我們分別測試了’房子’和’高蹺'”。

首先測試的是”高蹺”。 由於與馬戲團中使用的結構相似，技術上將這部分組件稱為大象支架，其設計目的是像鷹架一樣環繞羅曼的寬視野儀器和冕儀。 它將外筒組件的上部與太空船總線連接起來，後者將把天文台操縱到太空中，並在太空中為其提供支撐。 測試大象支架時在其上安裝了砝碼，以模擬組件的其他品質。

接下來，研究小組測試了”房子”–環繞望遠鏡的外殼和連接環。 組件的這些部分最終將安裝加熱器，以幫助確保望遠鏡的鏡面不會經歷大的溫度波動，因為溫度波動會使材料膨脹和收縮。

外筒組件（OBA）將保護望遠鏡免受雜散光的影響，並有助於保持鏡面冷卻。 它也是太陽電池陣列遮陽板和可展開光圈罩的結構支撐。 OBA直接連接到太空船支援系統主結構的上層甲板上，一系列支柱延伸到寬視野儀器和日冕儀儀器的上方。 資料來源：美國太空總署戈達德太空飛行中心

為了進一步抵抗溫度波動，外筒組件主要由兩種碳纖維與增強塑膠混合製成，並與鈦金屬末端配件連接。 這些材料既堅硬（因此在溫度波動時不會變形或彎曲）又輕巧（降低了發射要求）。

如果你能剝開上半部–房子的”護牆板”–的側面，就會看到另一種減重措施。 在內外板之間，材料的結構就像蜂窩一樣。 這種模式非常堅固，並透過掏空部分內部來減輕重量。

這張照片顯示的是從美國太空總署南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡外筒組件內部看到的景象。 被稱為擋板的內環將有助於保護天文台的主鏡免受雜散光的影響。 資料來源：NASA/Chris Gunn

羅曼號的外筒組件由戈達德公司設計，由加州洛斯阿拉米托斯的應用複合材料公司製造，先是分塊交付，然後在戈達德公司最大的無塵室中通過一系列起重機吊裝組裝在一起。 為了進行離心機測試，該組件已部分拆卸，但現在將重新組裝起來，並在今年年底與羅曼的太陽能電池板和可部署孔徑罩整合在一起。

2025 年，這些新整合的組件將一起進行熱真空測試，以確保它們能夠承受太空的溫度和壓力環境。 然後，它們將進入震動測試，以確保它們能夠承受發射過程中的震動。 明年年底，它們將與天文台的其他部分融為一體。

要虛擬參觀互動版望遠鏡，請造訪：

https://roman.gsfc.nasa.gov/interactive

關於羅曼太空望遠鏡任務的三個要點。 資料來源：美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心

南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡由位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心管理，美國宇航局噴氣推進實驗室和南加州的加州理工學院/IPAC、巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所以及由來自不同研究機構的科學家組成的科學團隊參與其中。 主要的工業合作夥伴是位於科羅拉多州博爾德的BAE 系統公司、位於紐約州羅徹斯特的L3Harris 技術公司和位於加州千橡市的Teledyne Scientific & Imaging 公司。

編譯自/ scitechdaily